【摘 要】
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纤维材料改性国家重点实验室面向国家战略需求,在纤维学科领域不断探索,为我国经济社会发展做出贡献.近年来,纤维材料改性国家重点实验室始终聚焦国家重大战略和地方经济社会
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纤维材料改性国家重点实验室面向国家战略需求,在纤维学科领域不断探索,为我国经济社会发展做出贡献.近年来,纤维材料改性国家重点实验室始终聚焦国家重大战略和地方经济社会发展需求,通过纤维与纳米、生物、仿生等学科的交叉融合,在化学纤维理论和技术方面不断突破,重点研发与航空航天、国防军工、生命科学、信息和环保、新能源等相关的多功能、高性能纳米纤维材料,在医用材料、石墨烯纤维、智能水凝胶等领域均有建树,促进了我国化纤材料的高功能化、纳米化及智能化发展.
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研究激光冲击作用下水约束层的动态响应过程,对于提高冲击效应的稳定性和可靠性具有重要意义。通过建立激光冲击作用下水约束层动态响应的试验观测系统,分析不同脉冲能量和出水水压作用下水约束层动态响应时间和冲击效应的影响规律。研究结果表明,一定压力下的喷嘴圆柱射流在工件表面会形成一层稳定的水膜,能够满足激光冲击水约束层需求;在高能激光诱导等离子体冲击波作用下,水约束层爆炸飞溅并产生大量水雾,但连续水射流作用能够使得水约束层快速恢复,水雾也逐渐消散;不同脉冲能量和出水水压对水约束层动态响应时间和冲击效应无显著影响,水
基于激光熔覆的高效表面改性与成形优势,引入超声能场克服其快速凝固导致的缺陷,已成为当前国内外的研究热点。研究表明,在施加超声振动后,激光熔覆层晶粒细化且可形成等轴晶,同时微裂纹及气孔缺陷显著抑制,硬度、耐磨性和抗氧化性等性能均得到改善。结合本课题组在超声振动辅助激光熔覆(ULC)技术领域的研究工作,考虑超声振动的特性,综述了国内外ULC技术的研究现状,重点分析了ULC技术原理、ULC技术中的超声振动装置与超声施加方式、ULC熔覆层的微观组织特征及性能表征,并展望了ULC技术的应用前景。
为了探究缝合工艺参数对大厚度缝合复合材料层间性能的影响,采用改进的锁式缝合技术结合真空辅助树脂灌注成型工艺(VARI)制备了缝合复合材料试样。使用万能材料试验机测试了缝合间距和预制分层位置对其层间拉伸性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)表征了试样失效后的断面形貌。结果表明,缝合间距为5mm×5mm,预制分层位置在17.5mm厚度处时,试样的层间拉伸性能最佳。缝合复合材料的层间断裂模式主要表现为缝合线从基体抽出后断裂、缝合线在基体内直接断裂和缝合线层间直接断裂。
针对颗粒增强钛基复合材料(PTMCs)磨削加工过程中磨削温度高、表面质量差、加工效率低及砂轮使用寿命短等问题,在传统磨削加工的基础上引入了超声复合加工技术。开展了普通磨削和超声磨削PTMCs材料对比试验,研究了磨削工艺参数对磨削力、表面粗糙度以及显微硬度的影响规律,并深入地分析了超声振动的影响机制。结果表明,超声振动可显著地降低磨削力,法向磨削力降低了11.7%~20.1%,切向磨削力降低了9%~19%。随着材料去除率的增大,加工表面质量逐渐变差,但超声磨削表面粗糙度小于普通磨削,主要是与超声振动改变了砂
针对钛合金/CFRP叠层材料在传统加工中的制孔缺陷和刀具寿命低的问题,进行了低频振动制孔参数优化试验研究,提高了制孔质量和刀具寿命。低频振动制孔的参数优化试验分两步进行,首先开展不同的切削参数组合的全面试验,进行参数的大范围寻优,确定一组优化参数,然后在试验确定的最优参数值附近的范围内进行再次寻优。在最优参数工况条件下,将低频振动制孔与传统非振动制孔进行对比,验证优化参数的有效性。结果表明,对比低频振动制孔与传统非振动制孔刀具的磨损程度,前者对刀具使用寿命有提升作用。在最优参数工况条件下,低频振动制孔可以
实验室概况rn实验室依托广东工业大学机电工程学院,是省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室的重要组成部分.近年来,在广东省政府高水平大学建设经费的支持下,购置了
固溶强化镍基高温合金服役温度高,抗高温氧化和抗腐蚀能力好,被广泛用于制造航空发动机以及超临界发电站等高温零部件。相比于沉淀强化镍基高温合金,固溶强化镍基高温合金焊接性相对较好,通过调整焊接工艺和合金成分即可避免焊接裂纹的形成。随着固溶强化镍基高温合金应用范围的不断扩大,高温合金与异种材料的焊接展现出巨大的研究价值。因此,综述了固溶强化镍基高温合金及其与异种材料焊接技术的研究进展,主要涉及氩弧焊、激光焊接、电子束焊接以及钎焊、扩散焊和摩擦焊接方法,并对固溶强化镍基高温合金焊接研究进行了展望。
为研究激光熔覆制备TiC增强Ni-30Fe-20Al复合材料的组织和力学性能,探索TiC含量对复合材料性能的影响规律,利用激光熔覆技术分别制备了TiC质量分数为0、10%、20%的陶瓷颗粒增强Ni-30Fe-20Al复合材料,并对复合材料的宏观形貌、微观组织、物相组成、显微硬度等进行了表征分析。结果表明,熔覆层与基板形成了良好的冶金结合;TiC颗粒大部分以TiC相的形式存在且弥散分布在熔覆层内;有部分TiC颗粒重熔形成了不同原子比例的新相,使熔覆层的硬度进一步提升;随着加入TiC粉末比例的增加,熔覆层硬度
基于薄板激光焊失稳数值分析理论,建立了矩形栅格结构的激光点焊仿真模型,通过提取超薄板十字交叉结构激光点焊后固有应变的分布,在栅格结构面外失稳变形模型中计算得到十字交叉接头第一阶正特征值屈曲模态,表现为偏转变形。随着热输入的增大,接头的面外变形量明显增加,且偏转方向改变。对两种焊接顺序下的栅格结构进行特征值屈曲变形分析,发现焊接顺序1条件下第1层薄板接头处有明显的向下偏移,变形挠度为27μm。焊接顺序2下薄板的屈曲特征值较小,此时薄板的整体挠度增大。焊点个数的增多导致失稳变形更容易发生,具体表现为薄板的屈曲
固化度对CFRP构件最终成型质量起决定性作用,固化度在线监测对于指导航空级复合材料构件的固化工艺控制具有重要意义。针对飞机复合材料构件高质量、高效率固化的实际需求,提出了基于热耗散特征重构的能量-固化度监测方法,实现了准确、无损的CFRP构件固化度在线监测。根据输入能量与整体热能变化差值的时域分布特征,实时重构整体热耗散,实现了固化度直接在线监测。通过有限元仿真与真实试验,验证了方法的有效性,结果表明,本方法在数值仿真模型中的固化度计算误差为2.3%,在实际固化试验中的监测误差为5.0%。